رنگ الکترواستاتیک

پوشش های پودری گرما سخت اولین بار در اوایل دهه 50 میلادی در ایالت متحده امریکا ظهور یافتند که صرفاً عبارت بودند از:پودر رزین اپوکسی، پیگمنت و چند ماده افزودنی دیگر که همگی در مخلوط کن هایی با تیغه Z شکل و یا آسیاب گلوله ای مخلوط و همگن می گردیدند.در سال 1961 یک موسسه آلمانی از اکسترودر همراه با حرارت برای تولید پیوسته خمیر رنگ پودری استفاده کرد که این روش ، با وجود سرعت کند واکنش رزین های موجود آن زمان ، پیشرفت بزرگی در جهت افزایش سرعت و حجم تولید محسوب می شد.در آن زمان روش کاربردی رنگ های پودری تنها با روش بستر سیال (F.B) بود که در این روش قطعه مورد نظر ابتدا تا دمای مشخصی داغ می شد و بعد در داخل حمامی از پودرهای معلق در هوا فرو برده می شد و در نتیجه پوشش ضخیمی از پودر بر روی سطح می نشست.این روش بسیار گران تمام می شد و کاربرد آن به موارد خاصی مانندعایق کاری و یا ایجاد پایداری در برابر خوردگی محدود می شد.

در طی همان سال روش الکترواستاتیک برای رنگ آمیزی با رنگ های پودری توسط کمپانی شل(shell) در انگلستان ابداع گردید و از سال 1962 هم زمان با شروع استفاده از این روش ، طی 10 سال رشد بسیار زیادی در صنعت تولید رنگ های پودری مشاهده شد بطوریکه در مقایسه با سایر صنایع نوپا چشم گیر بود. با وجودیکه مصرف رنگ های پودری پایه اپوکسی رشد سریعی داشت اما این پوشش دارای معایبی بخصوص برای وسایل بیرون از منزل بود، از جمله اشعه ماوراء بنفش خورشید از براقیت آن می کاست و باعث ترک خوردگی لایه پوشش می شد.به همین دلیل بسیاری از موسسات شیمیایی تحقیق بر روی رزین هایی با کارایی بالاتر را شروع نمودند و اکثر تحقیقات در زمینه رزین های پلی استر و اکرلیک به علت خصوصیات ویژه آنها صورت گرفت. رنگ های پودری بر پایه رزین پلی استر برای اولین بار در سال 1969 به بازار عرضه شد که از پلی استرهایی با زنجیره بلند هیدروکسیله تهیه شده بود و پخت آنها در کوره ای با دمای 300 درجه و به مدت 20 دقیقه صورت می گرفت.

مشکل عمده این نوع پوشش ها تولید گاز طی فرایند پلیمریزاسیون در مرحله پخت می باشد. به این صورت که طی عمل سخت شدن لایه رنگ در اثر واکنش های تراکمی گاز ایجاد می شود و بر اثر سخت شدن سریع سطح بیرونی لایه رنگ، گاز در داخل لایه حبس شده و باعث ایجاد نا همواری در سطح و گاهی نیز باعث ایجاد حفره و سوراخ های ریز و متعدد در سطح پوشش می گردد.از سال 1972 نسل دوم رزین های پلی استر ظاهر شدند، این رزین ها دارای گروه عاملی اسیدی بودند و برای کاربرد درپوشش های پودری مناسب تر به نظر می رسیدند چون مشکل تولید گاز در آنها کمتر بود.

اولین پوشش های پودری پلی استری با پخت سریع در سال 1974 به بازار عرضه شد و از سال 1976 استفاده از آن گسترش زیادی یافت.در سال 1983 بعد از مطرح شدن مشکل سمی بودن برخی از مواد اولیه، اولین رنگ پودری پلی استری بدون TMA(Trimellitic anhydride) به بازار عرضه شد.پوشش های پودری اکرلیک در ژاپن بیشتر مورد توجه قرار گرفت و سعی می شد که از این نوع رزین پوششی تهیه شود که جایگزین رنگ های مایع آلکید-ملامین گردد.

این نوع پوشش ها اگرچه در خاور دور با اقبال روبرو شد ولی در اروپا و امریکا مورد توجه واقع نشد. علت آن گران قیمت بودن این نوع پوشش های پودری در مقایسه با سایر انواع و نیز عادت کردن بازارمصرف اروپا به رنگ های اپوکسی، پلی استری و هیبریدی بود که باعث شد پوشش های اکرلیک با وجود کیفیت خوب با استقبال روبرو نشود.

انواع

6765

بطور کلی پوشش های پودری گرماسخت را بر اساس نوع رزین می توان به گروه های زیر تقسیم نمود:

  • اپوکسی:که متشکل از رزین های اپوکسی است که به وسیله رزین های فنلی پخت می شود.
  • پلی استر-پلی اپوکسی(TGIC):از رزین های پلی استر و یک سخت کننده پلی اپوکسی مثل (TGCI) ساخته می شود.
  • هیبرید:از رزین های اپوکسی و پلی استر با نسبت های مختلف تهیه می شود و هر رزین برای دیگری نقش سخت کننده را دارد.
  • پلی اورتان:از نوع خاصی از رزین های پلی استر یا اکرلیک که با ایزوسیانات سخت می شود تهیه می گردد.
  • اکرلیک: متشکل از رزین اکرلیک به همراه سخت کننده پلی ایزوسیانات و یا پلی کربوکسیلیک اسید می باشد .

مقایسه

به طور کلی می توانیم رنگ های الکترواستاتیک را با رنگ های مایع با اشاره به موارد زیر مقایسه نمود:

  • حذف کامل حلال ها و ضایعات
  • اشتباهات رخ داده در استفاده از رنگ پودر قابل رفع می باشد
  • به افراد کمتری برای کار نیاز پیدا می شود
  • از کیفیت و دوام بالاتری برخوردار است
  • صدمه نزدن به محیط زیست
  • به سیستم تهویه هوای ضعیف تری نیاز پیدا خواهید کرد
  • 99 در صد این رنگ قابل مصرف میباشد
  • آلودگی کمتری تولید میکند و به افراد صدمه ای نمی زند

مزایا

untitled

رنگ های مایع به دلیل دارا بودن حلال های شمیایی و تبخیر شدن آنها در خلال کاربری و خشک شدن، ضمن ایجاد آلودگی شدید زیست محیطی برای سلامتی انسان نیز مضر می باشد. بر این اساس رنگ پودری تنها جایگزین مناسبی است که توسط متخصصین این فن و پس از سالها تحقیق و تجربه کشف شده و اکنون بیش از 95% صنایع در سطح جهان از آن استفاده می نماید.

سایر مزایا و برتری رنگ های پودری در مقایسه با رنگ های مایع عبارتند از :

  • خطرات سلامتی کمتر، به علت عدم وجود حلال و مواد خطرناک آتشگیر و مسموم کننده
  • حذف حلال ها و در نتیجه حفظ محیط زیست از آلایندهای شمیایی مضر
  • مقاوم بودن در برابر شرایط جوی
  • دارا بودن مقاومت و خواص مکانیکی بسیار بالا
  • کیفیت بسیار بالا در مقایسه با رنگ های مایع و حاصل شدن سطوح یکدست ویکنواخت

در سال های اخیر ضرورت ساخت محصولاتی که طی فرایند و مصرف، آلودگی کمتری را برای آب و هوا و محیط زیست داشته باشند، پیوسته رو به افزایش است.یکی از دلایل افزایش میزان مصرف پوشش های پودری نیز همین موضوع می باشد.عدم استفاده از ترکیبات آلی فرار و حلال های آلی، حداقل گازهای خروجی از کوره به هنگام پخت ، کم بودن ضایعات و دور ریز هنگام فرایند تولید و مصرف،عاری بودن از فلزات سنگین و غیر سمی بودن این محصولات همگی دلایلی هستند که رنگ های پودری را از نظر زیست محیطی یک پوشش برتر معرفی می کند .